基于Ansys 程序的钢结构优化设计的研究
2013-08-20海涛王茹
科技视界 2013年26期
海 涛 王 茹
(西安建筑科技大学,陕西 西安710055)
近年来我国钢材产量连年位居世界第一,导致钢结构发展十分迅猛,但是我国钢结构的应用范围和国际还有很大差距;目前我国钢结构的应用范围还局限在航站楼、会展中心、体育场馆和工业厂房,而民用建筑主要还是采用钢筋混凝土结构,目前我国政府从政策上大力倡导民用建筑钢结构化,但是很多设计人员对钢结构的设计理念不是很了解,部分结构工程师对钢结构体系概念不清楚,对节点构造和楼板铺设方向对结构的影响和楼板平面刚度不够重视。
钢结构设计首先应该进行结构布置,布置原则符合以下要求。 建筑平面宜简单,规则、对称和开展;尽量让水平荷载合力作用线与结构刚心重合;支撑在结构平面两个方向布置要对称,框筒结构柱距在1.5米和3 米之间,在结构平面拐角处不布置楼梯间和电梯间;尽量不设置变形缝。尽量让结构平面规整,由于建筑设计的需要必须设缝时,要少设缝;结构立面尽量沿高度方向均匀变化;结构刚度在竖直方向要均匀连续避免突变;超过十二层的钢结构要设置地下室;结构的最大高度不得超过结构的最大高度限制值。
结构布置以后进行结构受力分析,要按照以下原则进行结构受力模型的建立。 结构的作用效应按照弹性理论计算,截面设计时候考虑塑性影响;假定楼面刚度在自身平面内卫无穷大;结构计算模型一般采用平面模型,结构复杂无法按照平面模型计算时候,应用空间结构计算模型;……
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